Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay với sự phát triển của khoa học và kỷ thuật, người ta đã áp dụng các thành tựu của khoa học và đời sống và sản xuất. Cũng như đối với các ghành khoa học khác, nghành cơ khí cũng áp dụng rất nhiều tành tựu về khoa học đặc biệt là điều khiển số. Phần lớn các máy móc trong công nghiệp hiện đại ngày nay đều sử dụng máy điều khiển số. Đối với sinh viên nghành cơ khí, việc tìm hiểu các chương trình điều khiển số hay tham gia vào quá trình lập trình là việc làm có ý nghĩa nhằm giúp cho sinh viên nắm được các kiến thức hiện đại cũng như hiểu được bản chất của các máy điều khiển số. Vì vậy thông qua việc làm Đồ án Công nghệ CAD/CAM/CNC đã góp phần nâng cao kiến thức cho sinh viên. Trong khuôn khổ đồ án này chúng em sẽ thực hiện đề tài để thiết kế khuôn thổi chai nhớt .Đề tài có ý nghĩa trong SVTH: Bùi Đức Hòa - 06CDT2 trang: 1 Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn cuộc sống, trong suốt quá trình làm đồ án chúng em cũng tham khỏa nhiều tài liệu liên quan cùng với sự hướng dẫn của thầy giáo Trần Đình Sơn đã giúp em hoàn thành đồ án này. Do đây là đồ án đầu tiên, mới mẻ nên chắc chắn không tránh khỏi sai sót em mong được sừ góp ý của các thầy. Em xin cảm ơn Sinh viên thực hiện: Bùi Đức Hòa SVTH: Bùi Đức Hòa - 06CDT2 trang: 2 Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn Chương I: GIỚI THIỆU CHUNG 1.1) Vai trò của CAD_CAD_CNC: CAD_CAM (computer aided design/ computer aided manufacturing) là thuật ngữ chỉ việc thiết kế và chế tạo trên máy tính.Sử dụng máy tính để thực hiện một số chức năng nhất định trong thiết kế và chế tạo. CAD_CAM sẻ tạo ra một nền tảng công nghệ cho việc tích hợp máy tính trong sản xuất CAD(Computer Aided Design ) là việc sử dụng hệ thống may tính để hổ trợ xây dựng,phân tích hay tối ưu hóa. CAM (Computer Aided Manufacturing) là việc sử dụng hệ thống máy tính để lập kế hoạch quản lý và điều khiển các hoạt động sản xuất thông qua giao diện trực tiếp hay gián tiếp giữa máy tính và các nguồn lực sản xuất. CNC(Computer Numerical Controlled ) trước đây các chương trình điều khiển NC đều thực hiện thông qua băng đục lổ,điều khiển phải có bộ lọc để cung cấp giải mã tín hiệu điều khiển cho các trục máy,với cách này có nhiều hạn SVTH: Bùi Đức Hòa - 06CDT2 trang: 3 Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn chế,tốn thời gian,các chương trình phải viết lại và dung lượng bé.Chương trình CNC đã khắc phục các nhược điểm đó bằng cách đọc hằng nghìn bit thông tin trong bộ nhớ.Cho đến nay chương trình CNC đã xuất hiện trong hầu hết các ngành công nghiệp,đây là lĩnh vực có sự kết hợp chặt chẻ giữa máy tính và máy công cụ. 1.2) Ứng dụng CAD_CAM trong thiết kế và chế tạo sản phẩm: Cho đến nay việc ứng dụng các thành tựu khoa học công nghệ vào sản xuất rất mạnh mẽ.Ngày nay,nhiều máy công cụ đã được thay bằng máy CNC.Ứng dụng CAD_CAM_CNC để tổ chức sản xuất kèm theo đó là các phần mềm ứng dụng để lập trình và điều khiển máy. Toàn bộ các thao tác gia công trên máy đều được thiết kế và mô phỏng trên máy bằng các phần mềm giúp tránh được các sai sót có thể xảy ra. Trình độ thiết kế và chế tạo khuôn mẫu có thể được coi là tiêu chí đánh giá sự phát triển của nền công nghiệp. Sản SVTH: Bùi Đức Hòa - 06CDT2 trang: 4 Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn phẩm khuôn mẫu hiện nay là các sản phẩm cơ điện tử kỹ thuât cao,việc ứng dụng công nghệ thông tin vào khuôn mẫu hiện nay theo các hướng sau: Hoàn thiện và phát triển phần cứng số điều khiển CNC,phát triển phần mềm theo hướng đơn giản trong lập trình,tích hợp nhiều tính năng ,giao diện linh hoạt,thuận lợi Ứng dụng hệ thống các phần mềm tích hợp CAD_CAM_CNC đang là thị trương mua bán và ứng dụng khá sôi động.Nếu không có phần mềm CAD_CAM thì không thể thiết kế và chế tạo các khuôn mẫu phức tạp có độ chính xác cao. Trong việc chế tạo sản phẩm khuôn mẫu công nghệ cao thì việc ứng dụng công nghệ thông tin rất có hiệu quả và đóng vai trò quyết định quan trọng trong ngành cơ điện tử .Việc ứng dụng công nghệ thông tin trong gia công cơ khí bằng các thiết bị điều khiển số là vấn đề có ý nghĩa khoa học và thực tiễn lớn trong đào tạo cũng như trong sản xuất cơ khí. SVTH: Bùi Đức Hòa - 06CDT2 trang: 5 Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn 1.3) Giớ thiệu chung về chức năng của PROE trong tổ hợp CAD CAM CNC: Phần mềm PROE là phần mềm tích hợp đầy đủ các tính năng thiết kế và mô phỏng quá trình gia công chi tiết, với chức năng như vậy chúng ta có thể sử dụng các chương trình đã được lập trình bằng phần mềm này để kết nối nhập vào bộ điều khiển máy CNC ,hay quan sát quá trình gia công trước khi đi vào gia công thực tế. Trong phần mềm PROE có nhiều modun khác nhau,sau đây là một số mondun dùng để thiết kế chi tiết, phân khuôn và lập trình gia công. - Modul Sketcher: Sketcher là modul phát thảo có nhiệm vụ chính là tạo ra các mô hình 2D và 3D để từ đó hình thành các mô hình Solid hoặc Surface. Tuy nhiên do kế thừa các công cụ vẻ của CAD truyền thống, lại được bổ sung các công cụ tham số hóa,Sketcher trở thành công cụ vẻ mạnh và rất linh hoạt để tạo ra các bản vẻ kỹ thuật. SVTH: Bùi Đức Hòa - 06CDT2 trang: 6 Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn - Modul Part: Thiết kế các mô hình khối dạng 3D dựa cào phương pháp đùn khối hoặc quét thành khối đặc( solid) hoặc thành mỏng(shell) hoặc mặt phẳng (surface). - Modul Mannufacturing: Thiết kế mô phỏng tách khuôn và gia công. Chương II: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ CHI TIẾT 2.1) Lựa chọn chi tiết: - Các chi tiết gia công trên máy CNC thì yêu cầu độ chính xác và độ nhám bề mặt cao, do đó không thể gia công được trên các may công cụ thông thường.Gồm các chi tiết: + Chi tiết là một bộ phận chính của các khuôn dập, khuôn dập vuốt, khuôn đúc, khuôn ép, để tạo ra các sản phẩm nhựa, composite hoặc các sản phẩm cơ khí, SVTH: Bùi Đức Hòa - 06CDT2 trang: 7 Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn + Chi tiết có hình dạng bề mặt phức tạp, yêu cầu độ chính xác cao như: Turbin thủy lực, khí nén, chân vịt tàu thủy, + Chi tiết yêu cầu độ chính xác và độ bóng bề mặt cao, yêu cầu phải tích hợp nhiều bước công nghệ trên một nguyên công khi thực hiện gia công chế tạo. Trong khuôn khổ đồ án này chúng em sẽ thực hiện đề tài để thiết kế khuôn thổi chai nhớt 2.2) Phân tích kỹ thuật và điều khiện làm việc của khuôn thổi: a) Điều khiện làm việc + Khuôn thổi nhựa nên có nhiệt độ dòng keo cao + Chịu tác dụng hóa học của dòng chất lỏng gây ra trên bề mặt khuôn. +Vật liệu làm khuôn yêu cầu phải có dộ bền cao và ít bị mài mòn + Lực va đập do dóng khuôn từ 10 – 200KN b) Phân tích các yêu cầu kỹ thuật SVTH: Bùi Đức Hòa - 06CDT2 trang: 8 Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn + Chi tiết khuôn là phần tạo hình bề mặt chai do đó yêu cầu dộ chính xác cao + Mặt phân khuôn dòi hỏi độ bóng và chính xác để đảm bảo độ kín khít,không tạo bavia cho sản phẩm, c) Vật liệu và cơ tính yêu cầu - Vật liệu chế tạo là hết sức quan trọng bởi vì nó liên quan đến tuổi thọ của khuôn, độ chính xác gia công, tốc độ giải nhiệt…khi trộn vật liệu thỏa mãn các yêu cầu sau: + Vật liệu dễ tìm, tính gia công tốt +Tính chịu mài mòn,chịu ăn mòn cao + Thoát nhiệt đễ dàng, ít biến dạng do nhiệt độ Do các yêu cầu trên nên vật liệu tôi sử dụng để gia công chi tiết này là thép C45 có các thông số sau: + Giới hạn bền: δ b = 610 MN\m 2 + Giới hạn chảy: δ c = 360 MN\m 2 SVTH: Bùi Đức Hòa - 06CDT2 trang: 9 Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn + Độ cứng : HB = 190 HB 2.3) Thiết kế chai dầu nhớt: - Để thiết kế chi tiết này em dùng phần mềm PROE_2001. - Khởi động phần mềm Pro/Engineer 2001 bằng cách kích đúp chuột vào biểu tượng trên màn hình nền Desktop. - Sau đó chọn modul part như hình bên SVTH: Bùi Đức Hòa - 06CDT2 trang: 10 [...].. .Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn Trong modul part ta vẽ được hình như sau: SVTH: Bùi Đức Hòa - 06CDT2 trang: 11 Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn 2.4) Thiết kế khuôn để thổi chai nhớt: Tạo phôi( workpiece) : ta tạo phôi trong Mode Assembly Phôi có kích thướt 280x200x120 SVTH: Bùi Đức Hòa - 06CDT2 trang: 12 Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình... khuôn và phương mở khuôn của phần tử đó / Done - Tạo 4 lỗ định vị và 6 lỗ để bắt miệng côn trên hai nữa khuôn như hình dưới: SVTH: Bùi Đức Hòa - 06CDT2 trang: 17 Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC Khuôn dưới: GVHD: Trần Đình Sơn Khuôn trên: SVTH: Bùi Đức Hòa - 06CDT2 trang: 18 Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC SVTH: Bùi Đức Hòa - 06CDT2 GVHD: Trần Đình Sơn trang: 19 Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC Chương III: GVHD:... trang: 33 Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn -Chế độ cắt : - Tốc độ cắt V= 100 m/ph - n=1592 vg/ph - Lượng chạy dao răng : fz = 0.069 mm/răng - Lượng chạy dao phút : Vf =0,069x4x1592= 439 - Lượng dư gia công là 1mm SVTH: Bùi Đức Hòa - 06CDT2 trang: 34 Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn Bước 4: Phay tinh lại mặt số 5: SVTH: Bùi Đức Hòa - 06CDT2 trang: 35 Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC... 1,6µm Bước 3: SVTH: Bùi Đức Hòa - 06CDT2 trang: 26 Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn + Chọn chuẩn là mặt số (9), kẹp chặt mặt số (1) và (4) + Phay thô biên dạng mặt số (11), (12) Bước 4: + Chọn chuẩn là mặt số (9), kẹp chặt mặt số (1) và (4) + Phay bán tinh mặt số (11), (12) SVTH: Bùi Đức Hòa - 06CDT2 trang: 27 Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn Bước 5: + Chọn chuẩn là mặt... 28 Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn Bước 6&7: Khoan và doa 4 lỗ (15), (16), (17), (18) đạt kích thước ∅16mm Nguyên công 3: Sử dụng máy EDM (Electrical Discharge Machining), máy gia công bằng tia lửa điện Chọn chuẩn tinh là mặt số (1) , dùng điện cực là trụ ren làm bằng đồng thau để gia công ren mặt số (11) sâu 1,2mm SVTH: Bùi Đức Hòa - 06CDT2 trang: 29 Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC... ASX445-063A04R của hãng MITSUBISHI có thông sô kỹ thuật được cho ở bảng sau : SVTH: Bùi Đức Hòa - 06CDT2 trang: 30 Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC SVTH: Bùi Đức Hòa - 06CDT2 GVHD: Trần Đình Sơn trang: 31 Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn Dựa vào bảng trên ta chọn lưỡi dao F7030 vì vật liệu làm khuôn ta chọn là thép C45 có độ cứng 190HB -Các thông số công nghệ: +Lượng ăn dao ngang: ae = 0.25D1 = 0,25.63=15,75... khiển dùng trong máy SVTH: Bùi Đức Hòa - 06CDT2 z] [Kg] Hz 4000 3 Fanuc/Siem trang: 22 Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn ens/ Heidenhain 3.3 Lựa chọn thứ tự các bước công nghệ, nguyên công: - Ta đánh số các mặt của chi tiết như hình sau: SVTH: Bùi Đức Hòa - 06CDT2 trang: 23 Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn - Tất cả các bề mặt đều được gia công bằng phương pháp phay, riêng... mặt số (1), kẹp chặt mặt số (2) và (3) + Phay thô mặt số (5) SVTH: Bùi Đức Hòa - 06CDT2 trang: 24 Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn Z X W Bước 4: + Chọn chuẩn là mặt số (1), kẹp chặt mặt số (2) và (3) + Phay tinh mặt số (5) Z X W SVTH: Bùi Đức Hòa - 06CDT2 trang: 25 Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn -Nguyên công 2: Bước 1&2: + Chọn chuẩn là mặt số (9), kẹp chặt mặt số (1)... từ các mặt phân khuôn hiện có để định hình bộ khuôn: Ta tạo các thể tích từ các mặt phân khuôn đã có để định hình bộ khuôn + Chọn Mode Volume /split/ two volume/ All wrkpcs /Done và pick vào măt side 2 rồi nhấn done thì hệ thống hiện sáng phần thể tích khuôn tạo ra và càn ta đặt tên cho nó SVTH: Bùi Đức Hòa - 06CDT2 trang: 16 Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn + Nếu tiếp tục mún tạo... cho mặt phân khuôn / Add / Flat / Done -Chọn Setup New /Pick ADTM3 / Okay / Top / ADTM2 làm mặt phẳng vẽ phác Specify Refs / Pick ADTM1, ADTM2 -Chọn Geom Tools / Use Edge /Sel Loop / Pich hình chữ nhật phôi Chọn Done /OK Kết quả cho ta mặt phân khuôn như hình SVTH: Bùi Đức Hòa - 06CDT2 trang: 15 Đồ án môn học: CN CAD/CAM/CNC GVHD: Trần Đình Sơn 2.4.2) Tạo các thể tích khuôn từ các mặt phân khuôn hiện